一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真方法及平台技术

本发明专利技术属于计算机硬件验证技术领域，具体涉及一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真方法及平台。采用SystemC按照模块划分对GPU的功能进行TLM建模，可以将GPU内部任何规模、任何层次的TLM模块替换成RTL代码，从而使GPU的RTL模块仿真平台可以复用GPU虚拟原型平台；采用SystemC按照模块划分对GPU的功能进行TLM建模，可以将GPU的TLM模型整个替换成RTL代码，从而使GPU的RTL系统仿真平台复用GPU虚拟原型平台。本发明专利技术的方法和平台便于协调软件人员、硬件模块RTL开发人员和仿真验证人员之间的工作，减少不必要的迭代。

A function simulation method and platform for GPU chip host interface unit

【技术实现步骤摘要】
一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真方法及平台
本专利技术属于计算机硬件验证
，具体涉及一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真方法及平台。
技术介绍
随着图形化应用的不断增加，早期单靠CPU进行图形绘制的解决方案已经难以满足成绩和技术增长的图形处理需求，图形处理器(GraphicProcessingUnit，GPU)应运而生。从1999年Nvidia发布第一款GPU产品至今，GPU技术的发展主要经历了固定功能流水线阶段、分离染色器架构阶段、统一染色器架构阶段，其图形处理能力不断提升，应用领域也从最初的图形绘制逐步扩展到通用计算领域。GPU流水线高速、并行的特征和灵活的可编程能力，为图形处理和通用并行计算提供了良好的运行平台。对于类似于GPU这样的超大规模集成电路芯片的软/硬件架构、设计，如何完成从传统的规格说明书文档到硬件RTL电路实现的跨越，成为工程实践过程中一个重要的、急待解决的问题。为了缩短从系统架构文档到硬件RTL电路实现之间的巨大鸿沟，必须要在这两个阶段之间采用一种高级建模语言对整个电路系统的功能、架构进行描述，同时又本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n1)采用SystemC语言和事务级建模TLM方法，针对面向GPU芯片主机接口单元搭建功能仿真平台；/n2)功能仿真平台中的主机接口单元端口转化保留外部的事务级端口，同时将外部事务级端口转为为硬件信号级端口。将主机接口TLM单元和主机接口RTL单元嵌入到主机接口单元端口转化中；/n3)通过功能仿真，比较主机接口TLM单元和主机接口RTL单元的输出结果，达到主机接口单元功能仿真验证的目的。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)采用SystemC语言和事务级建模TLM方法，针对面向GPU芯片主机接口单元搭建功能仿真平台；
2)功能仿真平台中的主机接口单元端口转化保留外部的事务级端口，同时将外部事务级端口转为为硬件信号级端口。将主机接口TLM单元和主机接口RTL单元嵌入到主机接口单元端口转化中；
3)通过功能仿真，比较主机接口TLM单元和主机接口RTL单元的输出结果，达到主机接口单元功能仿真验证的目的。


2.根据权利要求1所述的一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真方法，其特征在于，所述实现转化为硬件信号级端口的方法为：主机接口单元端口转化监控采样外部主机的输入事务，根据事务的读写属性将事务内容转化为以时钟周期为单位的硬件信号高低电平驱动。


3.根据权利要求2所述的一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真方法，其特征在于：所述实现主机接口RTL单元嵌入到主机接口单元端口转化的方法为：通过信号对接将主机接口RTL单元嵌入到主机接口单元端口转换。


4.根据权利要求3所述的一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真方法，其特征在于：实现对主机接口RTL单元进行功能仿真的方式为：
主机将OpenGL命令下发给GPU芯片主机接口单元端口转换，主机接口单元端口转换将接收到的命令同时发送给主机接口TLM单元和主机接口RTL单元；同时主机接口单元端口转换监控主机接口TLM单元和主机接口RTL单元的输出，将两者输出进行比较，从而达到验证主机接口单元是否正确解析OpenGL命令的功能。


5.一种面向GPU芯片主机接口单元功能仿真平台，其特征在于：所述仿真平台包括，主机接口单元端口转换(1)、主机接口RTL单元(1-1)、主机接口TLM单元(1-2)、图形管线单元(2)、帧cache单元(3)、纹理cache单元(4)、显示控制单元(5)、AXI总线交叉开关(6)、第一DDR控制器(7)和第二DDR控制器(8)；
所述主机接口单元端口转换(1)用于接收主机发送的OpenGL函数命令，将其通过信号级端口传递给主机接口RTL单元(1-1)；
所述主机接口单元端口转换(1)用于接收主机发送的OpenGL函数命令，将其通过事务级端口传递给主机接口TLM单元(1-2)；
所述主机接口单元端口转换(1)用于接收主机接口RTL单元(1-1)和主机接口TLM单元(1-2)的输出，对结果进行比较；结果一致时将结果传递给图形管线单元(2)；如果结果不一致时终止仿真；
所述主机接口RTL单元(1-1)用于接收来自主机接口单元端口转换(1)的OpenGL函数命令，进行硬件寄存器传输级运算，并将结果输出给主机接口单元端口转换(1)；
所述主机接口TLM单元(1-2)用于接收来自主机接口单元端口转换(1)的OpenGL函数命令，进行硬件事务级运算，并将结果输出给主机接口单元端口转换(1)；
所述图形管线单元(2)用于接收来自主机接口单元端口转换(1)的数据，进行图形管线渲染，将帧渲染结果传递给帧cache单元(3)；
所述图形管线单元(2)还用于接收来自主机接口单元端口转换(1)的数据，进行图形管线渲染，将纹理渲染结果传递给纹理cache单元(4)；
所述帧cache单元(3)内部存储有访问GPU外部DDR0和DDR1的帧缓冲区数据镜像；
所述纹理cache单元(4)内部存储有访问GPU外部DDR...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓成，田泽，张少锋，陈佳，姜丽云，任向隆，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61